5．如图5所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有（ ）
图5
A．a先变亮，然后逐渐变暗B．b先变亮，然后逐渐变暗
C．c先变亮，然后逐渐变暗D．b、c都逐渐变暗
图6
6．如图6所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动．杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则（ ）
A．ef将减速向右运动，但不是匀减速B．ef将匀减速向右运动，最后停止
C．ef将匀速向右运动D．ef将往返运动
图7
7．一直升机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图7所示．如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感
应电动势，则（ ）
A．ε＝πfl2B，且a点电势低于b点电势B．ε＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势
C．ε＝πfl2B，且a点电势高于b点电势D．ε＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势
图8
8．两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图8所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动．重力加速度为g.以下说法正确的是（ ）
A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋
B．cd杆所受摩擦力为零
C．回路中的电流为
D．μ与v1大小的关系为μ＝
图9
9．如图9所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0.下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0≪L.先将线框拉开到如图9所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a
B．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a
C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等
D．金属线框最终将在磁场内做简谐运动
图10
10．如图10所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时（ ）
A．电阻R1消耗的热功率为Fv/3
B．电阻R2消耗的热功率为Fv/6
C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ
D．整个装置消耗的机械功率为（
F＋μmgcosθ）v
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分）
图12
11．如图12所示，半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，求在转动30°角的过程中，环中产生的感应电动势为________．
图13
12．一个边长为10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n＝100，线框平面与磁场垂直，电阻为20Ω.磁感应强度随时间变化的图象如图13所示．
则在一个周期内线框产生的热量为________J.
三、计算题（本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
图14
13．如图14所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中．一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线
与导轨相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力．
（1）通过ab边的电流Iab是多大？
（2）导体杆ef的运动速度v是多大？
图15
14．如图15所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻．处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触
．
（1）求初始时刻导体棒受到的安培力．
（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少？
（3）导体棒往复运动，最终将静止于何处？
从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？
图16
15．如图16所示，质量m1＝0.1kg，电阻R1＝0.3Ω，长度l＝0.4m的导体棒ab横放在U形金属框架上．框架质量m2＝0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T．垂直于ab施加F＝2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力
等于滑动摩擦力，g取10m/s2.
（1）求框架开始运动时ab速度v的大小；
（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1J，求该过程ab位移x的大小．
图17
16．如图17所示，一轻绳绕过两轻质滑轮，两端分别连接着矩形导线框A1和石块A2，线框A1的ab边长l1＝1m，bc边长l2＝0.6m，电阻R＝0.1Ω，质量m＝0.5kg，石块A2的质量M＝2kg，两水平平行虚线ef、gh之间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef和gh的距离s>l2（取g＝10m/s2）．问：
（1）线框进入磁场前石块A2的加速度a为多大？
（2）线框进入磁场时匀速运动的速度v为多大？
（3）线框完全进入磁场后，ab边继续运动到gh线的过程中，其运动性质如何？
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）
1．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式电流i＝Imsinωt，若保持其他条件不变，使发电机线圈匝数及转速各增加一倍，则电流的变化规律为（ ）
A．i＝2Imsin2ωt B．i＝4Imsin2ωt
C．i＝2ImsinωtD．i＝4Imsinωt
2．在图1所示两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V；若分别在c、d与g、h的两端加上110V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为（ ）
图1
A．220V,220VB．220V,110V
C．110V,110VD．220V,0
3．利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）
A．1kWB．1.6×103kW
C．1.6kWD．10kW
图2
4．一理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图2所示．如果负载电阻的滑动片向上移动．则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是（均为理想电表）（ ）
A．V1、V2不变，A1增大，A2减小，P增大
B．V1、V2不变，A1、A2增大，P增大
C．V1、V2不变，A1、A2减小，P减小
D．V1不变，V2增大，A1减小，A2减小，P减小
图3
5．汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油．柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中汽油和空气的混合气是靠火花塞点燃的．但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图3所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在副线圈中产生10000V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了．下列说法中正确的是（ ）
A．柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增加的
B．汽油机点火装置的开关始终闭合，副线圈的两端也会有高压
C．接该变压器的原线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在副线圈中产生高压
D．汽油机的点火装置中变压器的副线圈匝数必须远大于原线圈的匝数
图4
6．如图4是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是（ ）
A．常温时上下触点是接触的
B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲
C．原来温度控制在80℃断开电源，现要求60℃断开电源，应使调温旋钮下调一些
D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些
图5
7．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图5所示．Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流．当膜片向右运动的过程中有（ ）
A．电容变大 B．电容变小
C．导线AB中有向左的电流D．导线AB中有向右的电流
图6
8．如图6所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况，以下说法中错误的是（ ）
A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，UH将变大
B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
C．在测定地球赤道上磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化
图7
9．全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的，当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2运动，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构如图7所示，以下说法正确的是（ ）
A．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为N极，B端为S极
B．若某时刻输入控制电
流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为S极，B端为N极
C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中
D．若a、b处
输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中
10．某中学的学生食堂新安装了磁卡就餐系统，使用不到一周，便出现了电源总开关总是无法接通的问题．经检查，电源总开关中漏电保护器动作切断了电源．漏电保护器电路如图8所示，变压器A处用火线与零线双股平行绕制成线圈，然后接到磁卡机上，B处有一个输出线圈，一旦线圈B中的电流经放大器放大后便推动断电器切断电源．造成漏电保护器动作切断电源的原因判断为磁卡机用电端（ ）
图8
A．零线与火线之间漏电B．火线与地之间漏电或零线直接接地
C．只有火线与地
之间漏电才会产生D．刷卡机装得过多，造成电流太大
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分）
图9
11．如图9，一热敏电阻RT放在控温容器M内；Ⓐ为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关．已知RT在95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω.现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下RT的阻值．
（1）在图中画出连线，完成实验原理电路图．
（2）完成下列实验步骤中的填空：
a．依照实验原理电路图连线．
b．调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95℃.
c．将电阻箱调到适当的
初值，以保证仪器安全．
d．闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________．
e．将RT的温度降为T1（20℃f．温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________.
g．逐步降低T1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤ef.
12．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：
直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．
（1）若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图11
（1）的实物图上连线．
图11
（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，__________，__________，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据．
（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图11
（2）的R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：
R＝________＋________t（Ω）（保留3位有效数字）．
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